JP2007311084A - Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery - Google Patents

Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery Download PDF

Info

Publication number
JP2007311084A
JP2007311084A JP2006137093A JP2006137093A JP2007311084A JP 2007311084 A JP2007311084 A JP 2007311084A JP 2006137093 A JP2006137093 A JP 2006137093A JP 2006137093 A JP2006137093 A JP 2006137093A JP 2007311084 A JP2007311084 A JP 2007311084A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrolyte
solid
lithium
battery
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006137093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Kawasaki
信夫 川崎
Minoru Chiga
実 千賀
Misao Iwata
美佐男 岩田
Susumu Sakamoto
進 阪本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noritake Co Ltd
Idemitsu Kosan Co Ltd
Noritake Kizai Co Ltd
Original Assignee
Noritake Co Ltd
Idemitsu Kosan Co Ltd
Noritake Kizai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Noritake Co Ltd, Idemitsu Kosan Co Ltd, Noritake Kizai Co Ltd filed Critical Noritake Co Ltd
Priority to JP2006137093A priority Critical patent/JP2007311084A/en
Publication of JP2007311084A publication Critical patent/JP2007311084A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve ion conductivity of an electrode and a solid electrolyte layer which are constituent components of an all-solid secondary battery and improve battery characteristics of the all-solid secondary battery. <P>SOLUTION: This is an electrolyte which is composed of in substance only a lithium ion conductive solid substance, and the film thickness is 500 μm or less. The electrolyte is formed by a blast method or an aerosol deposition method. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、固体電解質、電池用部材及び全固体二次電池に関する。さらに詳しくは、電極層又は電解質層がバインダー材等を含まずに、実質的に極材やリチウムイオン伝導性固体物質のみからなる固体電解質、電池用部材、電極、及びそれを用いたリチウムイオン二次電池等の全固体二次電池に関する。   The present invention relates to a solid electrolyte, a battery member, and an all-solid secondary battery. More specifically, the electrode layer or the electrolyte layer does not contain a binder material or the like, and is a solid electrolyte substantially made only of an electrode material or a lithium ion conductive solid material, a battery member, an electrode, and a lithium ion secondary battery using the same. The present invention relates to an all solid state secondary battery such as a secondary battery.

近年、携帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、モーターを動力源とする自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等に用いられる高性能リチウム電池等二次電池の需要が増加している。
使用される用途が広がるに伴い、二次電池の更なる安全性の向上及び高性能化が要求されている。
リチウム電池の安全性を確保する方法としては、有機溶媒電解質に代えて無機固体電解質を用いることが有効である。
In recent years, the demand for secondary batteries such as high-performance lithium batteries used in personal digital assistants, portable electronic devices, small household power storage devices, motorcycles powered by motors, electric vehicles, hybrid electric vehicles, etc. has increased. Yes.
As the applications used expand, further improvements in safety and performance of secondary batteries are required.
In order to ensure the safety of the lithium battery, it is effective to use an inorganic solid electrolyte instead of the organic solvent electrolyte.

無機固体電解質は、その性質上不燃で、通常使用される有機溶媒電解質と比較し安全性の高い材料である。そのため、該電解質を用いた高い安全性を備えた全固体リチウム電池の開発が望まれている。
全固体リチウム電池において、従来は、シート状や薄膜等の固体電解質層の成形体を形成するためにはバインダーが用いられている。しかしながら、電解質層にバインダーを混入させると、イオン伝導パスが切断され固体電解質層のイオン伝導性が低下する問題がある。
Inorganic solid electrolytes are nonflammable in nature and are safer materials than commonly used organic solvent electrolytes. Therefore, development of an all-solid lithium battery with high safety using the electrolyte is desired.
In an all-solid lithium battery, conventionally, a binder is used to form a molded body of a solid electrolyte layer such as a sheet or a thin film. However, when a binder is mixed in the electrolyte layer, there is a problem that the ion conduction path is cut and the ionic conductivity of the solid electrolyte layer is lowered.

従って、固体電解質のみからなる電解質層が検討されているが、固体電解質だけからなる単一層の薄膜は形成が困難である。
また、電池を構成した際の電解質中のLiイオン伝導性は電解質層厚みに依存するため、固体電解質層の薄膜化が望まれる。
Therefore, although an electrolyte layer made of only a solid electrolyte has been studied, it is difficult to form a single layer thin film made of only a solid electrolyte.
Moreover, since Li ion conductivity in the electrolyte when the battery is configured depends on the thickness of the electrolyte layer, it is desired to reduce the thickness of the solid electrolyte layer.

このような問題に対し、特許文献1では、活物質粒子を気流とともに集電体に吹き付けて接着させるコールドスプレー法による化学電池用電極の製造方法が開示されている。しかし、この方法においては、300〜500℃に加熱したガスを超音速流にした気流を用いる必要があるため、使用できる活物質粒子がシリコン等に限定される問題があった。また、高温かつ超高速の気流を必要とするため、精密な装置が必要であった。
特開2005−310502号公報
In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing an electrode for a chemical battery by a cold spray method in which active material particles are sprayed and adhered to a current collector together with an air current. However, in this method, since it is necessary to use an air flow in which a gas heated to 300 to 500 ° C. is made a supersonic flow, there is a problem that usable active material particles are limited to silicon or the like. Moreover, since a high-temperature and ultra-high-speed air flow is required, a precise device is required.
JP-A-2005-310502

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、全固体二次電池の構成部材である電極や固体電解質層のイオン伝導性を向上し、全固体二次電池の電池特性を向上することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and improves ion conductivity of electrodes and solid electrolyte layers that are constituent members of all-solid secondary batteries, and improves battery characteristics of all-solid secondary batteries. Objective.

本発明によれば、以下の電解質、電池用部材、電極及び全固体二次電池が提供される。
1.実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなり、膜厚が500μm以下である電解質。
2.ブラスト法又はエアロゾルデポジション法により形成した1の電解質。
3.集電体と、この集電体上の少なくとも一部に1又は2の電解質を有する電池用部材。
4.ブラスト法又はエアロゾルデポジション法により、集電体と、この集電体上の少なくとも一部に、極材層を形成させた電極。
5.上記1〜4のいずれかに記載の電解質、電池用部材及び電極の少なくとも1つを有する全固体二次電池。
6.前記電解質が、硫化リチウムと、五硫化二燐及び/又は、単体燐及び単体硫黄からなる5に記載の全固体二次電池。
According to the present invention, the following electrolyte, battery member, electrode, and all-solid secondary battery are provided.
1. An electrolyte consisting essentially of a lithium ion conductive solid material and having a film thickness of 500 μm or less.
2. 1. An electrolyte formed by a blast method or an aerosol deposition method.
3. A battery member having a current collector and one or two electrolytes in at least a part of the current collector.
4). An electrode having a current collector and an electrode material layer formed on at least a part of the current collector by a blast method or an aerosol deposition method.
5). An all-solid secondary battery comprising at least one of the electrolyte according to any one of 1 to 4 above, a battery member, and an electrode.
6). 6. The all-solid-state secondary battery according to 5, wherein the electrolyte comprises lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide and / or simple phosphorus and simple sulfur.

本発明により、全固体二次電池の電極や固体電解質層のイオン伝導性を向上できる。この電極や電解質を使用することで、全固体二次電池の電池特性を向上できる。   According to the present invention, the ionic conductivity of the electrode of the all solid state secondary battery or the solid electrolyte layer can be improved. By using this electrode or electrolyte, the battery characteristics of the all-solid-state secondary battery can be improved.

A.電解質
本発明の電解質は、実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなり、膜厚が500μm以下である。
「実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなる電解質」とは、従来の電解質層のようにバインダー(結着材)等の、所謂「つなぎ」成分を含まずに、電解質がリチウムイオン伝導性固体物質のみからなることを意味する。
このように電解質を形成することによりイオン伝導性を向上できる。
A. Electrolyte The electrolyte of the present invention consists essentially of a lithium ion conductive solid material and has a film thickness of 500 μm or less.
“Electrolyte consisting essentially of a lithium ion conductive solid substance” means that the electrolyte does not contain a so-called “tethering” component such as a binder (binder) like the conventional electrolyte layer, and the electrolyte is lithium ion conductive. It means that it consists only of solid substances.
Thus, ion conductivity can be improved by forming electrolyte.

本発明において、電解質の膜厚は500μm以下である。500μmより厚い場合、電解質中のLiイオンの移動性は十分でなく好ましくない。好ましくは電解質の膜厚は、0.01〜500μmであり、より好ましくは0.1〜10μmである。   In the present invention, the thickness of the electrolyte is 500 μm or less. When it is thicker than 500 μm, the mobility of Li ions in the electrolyte is not sufficient, which is not preferable. Preferably, the thickness of the electrolyte is 0.01 to 500 μm, more preferably 0.1 to 10 μm.

電解質においては、イオン伝導度を向上させるため、固体電解質の粒子同士が密着し、粒子間の接合点や面を多く存在させ、イオン伝導パスをより多く確保することが重要である。そのため、固体電解質粒子間の隙間に生じる空間(単位体積における空間体積と固体電質粒子の体積の割合:空隙率)が少ない程、固体電解質が密に詰まっており、イオン伝導度は高くなる。本発明の電解質は固体電解質が密に詰まった形態である。   In the electrolyte, in order to improve the ionic conductivity, it is important that the solid electrolyte particles are in close contact with each other, have many junctions and surfaces between the particles, and ensure more ion conduction paths. For this reason, the smaller the space generated in the gaps between the solid electrolyte particles (the ratio of the space volume in the unit volume to the volume of the solid electrolyte particles: the porosity), the denser the solid electrolyte is packed and the higher the ionic conductivity. The electrolyte of the present invention is a form in which a solid electrolyte is closely packed.

本発明で使用するリチウムイオン伝導性固体物質は、特に限定されず、有機化合物、無機化合物、あるいは有機・無機両化合物からなる材料を用いることができ、リチウムイオン電池分野で公知のものが使用できる。リチウムイオン伝導性が高いことから、硫化リチウムと五硫化二燐、又は硫化リチウムと単体燐及び単体硫黄、さらには硫化リチウム、五硫化二燐、単体燐及び/又は単体硫黄から生成するリチウムイオン伝導性無機固体電解質を使用することが好ましい。以下、好ましい固体電解質について説明する。   The lithium ion conductive solid material used in the present invention is not particularly limited, and an organic compound, an inorganic compound, or a material composed of both organic and inorganic compounds can be used, and those known in the lithium ion battery field can be used. . Since lithium ion conductivity is high, lithium ion conduction generated from lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide, or lithium sulfide and simple phosphorus and simple sulfur, as well as lithium sulfide, diphosphorus pentasulfide, simple phosphorus and / or simple sulfur It is preferable to use a conductive inorganic solid electrolyte. Hereinafter, a preferable solid electrolyte will be described.

リチウムイオン伝導性無機固体電解質は、硫化リチウムと、五硫化二燐及び/又は、単体燐及び単体硫黄から製造することができる。具体的には、これら原料を溶融反応した後、急冷するか、または、原料をメカニカルミリング法(以下、MM法と示すことがある。)により処理して得られる硫化物ガラスを加熱処理したものである。   The lithium ion conductive inorganic solid electrolyte can be produced from lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide and / or simple phosphorus and simple sulfur. Specifically, these raw materials are melt-reacted and then rapidly cooled, or a sulfide glass obtained by processing the raw materials by a mechanical milling method (hereinafter sometimes referred to as MM method) is heat-treated. It is.

LiSは、特に制限なく工業的に入手可能なものが使用できるが、以下に説明するように高純度のものが好ましい。
硫化リチウムは、少なくとも硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下、好ましくは0.1質量%以下であり、かつN−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下、好ましくは0.1質量%以下である。硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%以下であると、得られる電解質は、ガラス状電解質(完全非晶質)である。即ち、硫黄酸化物のリチウム塩の総含有量が0.15質量%を越えると、得られる電解質は、最初から結晶化物であり、この結晶化物のイオン伝導度は低い。
さらに、この結晶化物について下記の熱処理を施しても結晶化物には変化がなく、高イオン伝導度のリチウムイオン伝導性無機固体電解質を得ることはできない。
As Li 2 S, those commercially available without particular limitation can be used, but those having high purity are preferable as described below.
Lithium sulfide has at least a total content of lithium salt of sulfur oxide of 0.15% by mass or less, preferably 0.1% by mass or less, and a content of lithium N-methylaminobutyrate of 0.15% by mass. Hereinafter, it is preferably 0.1% by mass or less. When the total content of the lithium salt of sulfur oxide is 0.15% by mass or less, the obtained electrolyte is a glassy electrolyte (fully amorphous). That is, when the total content of the lithium salt of sulfur oxide exceeds 0.15% by mass, the obtained electrolyte is a crystallized product from the beginning, and the ionic conductivity of this crystallized product is low.
Furthermore, even if the crystallized product is subjected to the following heat treatment, the crystallized product is not changed, and a lithium ion conductive inorganic solid electrolyte having a high ion conductivity cannot be obtained.

また、N−メチルアミノ酪酸リチウムの含有量が0.15質量%以下であると、N−メチルアミノ酪酸リチウムの劣化物がリチウム電池のサイクル性能を低下させることがない。
従って、高イオン伝導性電解質を得るためには、不純物が低減された硫化リチウムを用いる必要がある。
Further, when the content of lithium N-methylaminobutyrate is 0.15% by mass or less, a deteriorated product of lithium N-methylaminobutyrate does not deteriorate the cycle performance of the lithium battery.
Therefore, in order to obtain a high ion conductive electrolyte, it is necessary to use lithium sulfide with reduced impurities.

この固体物質で用いられる硫化リチウムの製造法としては、少なくとも上記不純物を低減できる方法であれば特に制限はない。
例えば、以下の方法で製造された硫化リチウムを精製することにより得ることもできる。
以下の製造法の中では、特にa又はbの方法が好ましい。
a.非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを0〜150℃で反応させて水硫化リチウムを生成し、次いでこの反応液を150〜200℃で脱硫化水素化する方法(特開平7−330312号公報)。
b.非プロトン性有機溶媒中で水酸化リチウムと硫化水素とを150〜200℃で反応させ、直接硫化リチウムを生成する方法(特開平7−330312号公報)。
c.水酸化リチウムとガス状硫黄源を130〜445℃の温度で反応させる方法(特開平9−283156号公報)。
The method for producing lithium sulfide used in the solid substance is not particularly limited as long as it is a method that can reduce at least the impurities.
For example, it can also be obtained by purifying lithium sulfide produced by the following method.
Among the following production methods, the method a or b is particularly preferable.
a. A method in which lithium hydroxide and hydrogen sulfide are reacted at 0 to 150 ° C. in an aprotic organic solvent to produce lithium hydrosulfide, and this reaction solution is then desulfurized at 150 to 200 ° C. -330312).
b. A method of directly producing lithium sulfide by reacting lithium hydroxide and hydrogen sulfide at 150 to 200 ° C. in an aprotic organic solvent (Japanese Patent Laid-Open No. 7-330312).
c. A method of reacting lithium hydroxide and a gaseous sulfur source at a temperature of 130 to 445 ° C. (Japanese Patent Laid-Open No. 9-283156).

上記のようにして得られた硫化リチウムの精製方法としては、特に制限はない。好ましい精製法としては、例えば、国際公開WO2005/40039号等が挙げられる。
具体的には、上記のようにして得られた硫化リチウムを、有機溶媒を用い、100℃以上の温度で洗浄する。
洗浄に用いる有機溶媒は、非プロトン性極性溶媒であることが好ましく、さらに、硫化リチウム製造に使用する非プロトン性有機溶媒と洗浄に用いる非プロトン性極性有機溶媒とが同一であることがより好ましい。
洗浄に好ましく用いられる非プロトン性極性有機溶媒としては、例えば、アミド化合物、ラクタム化合物、尿素化合物、有機硫黄化合物、環式有機リン化合物等の非プロトン性の極性有機化合物が挙げられ、単独溶媒、又は混合溶媒として好適に使用することができる。特に、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)は、良好な溶媒に選択される。
There is no restriction | limiting in particular as a purification method of the lithium sulfide obtained as mentioned above. Preferable purification methods include, for example, International Publication No. WO2005 / 40039.
Specifically, the lithium sulfide obtained as described above is washed at a temperature of 100 ° C. or higher using an organic solvent.
The organic solvent used for washing is preferably an aprotic polar solvent, and more preferably, the aprotic organic solvent used for lithium sulfide production and the aprotic polar organic solvent used for washing are the same. .
Examples of the aprotic polar organic solvent preferably used for washing include aprotic polar organic compounds such as amide compounds, lactam compounds, urea compounds, organic sulfur compounds, cyclic organophosphorus compounds, Or it can use suitably as a mixed solvent. In particular, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is selected as a good solvent.

洗浄に使用する有機溶媒の量は特に限定されず、また、洗浄の回数も特に限定されないが、2回以上であることが好ましい。洗浄は、窒素、アルゴン等の不活性ガス下で行うことが好ましい。
洗浄された硫化リチウムを、洗浄に使用した有機溶媒の沸点以上の温度で、窒素等の不活性ガス気流下、常圧又は減圧下で、5分以上、好ましくは約2〜3時間以上乾燥することにより、本発明で用いられる硫化リチウムを得ることができる。
The amount of the organic solvent used for washing is not particularly limited, and the number of times of washing is not particularly limited, but is preferably 2 or more. Cleaning is preferably performed under an inert gas such as nitrogen or argon.
The washed lithium sulfide is dried at a temperature equal to or higher than the boiling point of the organic solvent used for washing for 5 minutes or more, preferably about 2 to 3 hours or more under an inert gas stream such as nitrogen under normal pressure or reduced pressure. Thus, lithium sulfide used in the present invention can be obtained.

は、工業的に製造され、販売されているものであれば、特に限定なく使用することができる。尚、Pに代えて、相当するモル比の単体リン(P)及び単体硫黄(S)を用いることもできる。単体リン(P)及び単体硫黄(S)は、工業的に生産され、販売されているものであれば、特に限定なく使用することができる。 P 2 S 5 can be used without particular limitation as long as it is industrially manufactured and sold. In place of P 2 S 5 , elemental phosphorus (P) and elemental sulfur (S) in a corresponding molar ratio can also be used. Simple phosphorus (P) and simple sulfur (S) can be used without particular limitation as long as they are industrially produced and sold.

上記硫化リチウムと、五硫化二燐又は単体燐及び単体硫黄の混合モル比は、通常50:50〜80:20、好ましくは60:40〜75:25である。
特に好ましくは、LiS:P=70:30(モル比)程度である。
The mixing molar ratio of the lithium sulfide to diphosphorus pentasulfide or simple phosphorus and simple sulfur is usually 50:50 to 80:20, preferably 60:40 to 75:25.
Particularly preferably, it is about Li 2 S: P 2 S 5 = 70: 30 (molar ratio).

硫化物ガラスの作製方法としては、溶融急冷法やメカニカルミリング法がある。
溶融急冷法による場合、PとLiSを所定量乳鉢にて混合しペレット状にしたものを、カーボンコートした石英管中に入れ真空封入する。所定の反応温度で反応させた後、氷中に投入し急冷することにより、硫化物ガラスが得られる。
この際の反応温度は、好ましくは400℃〜1000℃、より好ましくは、800℃〜900℃である。
また、反応時間は、好ましくは0.1時間〜12時間、より好ましくは、1〜12時間である。
上記反応物の急冷温度は、通常10℃以下、好ましくは0℃以下であり、その冷却速度は1〜10000K/sec程度、好ましくは1〜1000K/secである。
As a method for producing sulfide glass, there are a melt quenching method and a mechanical milling method.
In the case of the melt quenching method, P 2 S 5 and Li 2 S mixed in a predetermined amount in a mortar and pelletized are placed in a carbon-coated quartz tube and vacuum-sealed. After reacting at a predetermined reaction temperature, the glass is put into ice and quenched to obtain a sulfide glass.
The reaction temperature at this time is preferably 400 ° C to 1000 ° C, more preferably 800 ° C to 900 ° C.
Moreover, reaction time becomes like this. Preferably it is 0.1 to 12 hours, More preferably, it is 1 to 12 hours.
The quenching temperature of the reaction product is usually 10 ° C. or lower, preferably 0 ° C. or lower, and the cooling rate is about 1 to 10,000 K / sec, preferably 1 to 1000 K / sec.

MM法による場合、PとLiSを所定量乳鉢にて混合し、メカニカルミリング法にて所定時間反応させることにより、硫化物ガラスが得られる。
上記原料を用いたメカニカルミリング法は、室温で反応を行うことができる。MM法によれば、室温でガラス状電解質を製造できるため、原料の熱分解が起らず、仕込み組成のガラス状電解質を得ることができるという利点がある。
また、MM法では、ガラス状電解質の製造と同時に、ガラス状電解質を微粉末化できるという利点もある。
MM法は種々の形式を用いることができるが、遊星型ボールミルを使用するのが特に好ましい。
遊星型ボールミルは、ポットが自転回転しながら、台盤が公転回転し、非常に高い衝撃エネルギーを効率良く発生させることができる。
MM法の回転速度及び回転時間は特に限定されないが、回転速度が速いほど、ガラス状電解質の生成速度は速くなり、回転時間が長いほどガラス質状電解質ヘの原料の転化率は高くなる。
このようにして得られた電解質は、ガラス状電解質であり、通常、イオン伝導度は1.0×10−5〜8.0×10−4(S/cm)程度である。
In the case of the MM method, sulfide glass is obtained by mixing a predetermined amount of P 2 S 5 and Li 2 S in a mortar and reacting for a predetermined time by a mechanical milling method.
The mechanical milling method using the above raw materials can be reacted at room temperature. According to the MM method, since a glassy electrolyte can be produced at room temperature, there is an advantage that a raw material is not thermally decomposed and a glassy electrolyte having a charged composition can be obtained.
Further, the MM method has an advantage that the glassy electrolyte can be made into fine powder simultaneously with the production of the glassy electrolyte.
Although various types of MM methods can be used, it is particularly preferable to use a planetary ball mill.
The planetary ball mill can efficiently generate very high impact energy by rotating the platform while the pot rotates.
Although the rotation speed and rotation time of the MM method are not particularly limited, the faster the rotation speed, the faster the glassy electrolyte production rate, and the longer the rotation time, the higher the conversion rate of the raw material into the glassy electrolyte.
The electrolyte thus obtained is a glassy electrolyte and usually has an ionic conductivity of about 1.0 × 10 −5 to 8.0 × 10 −4 (S / cm).

MM法の条件としては、例えば、遊星型ボールミル機を使用した場合、回転速度を数十〜数百回転/分とし、0.5時間〜100時間処理すればよい。
以上、溶融急冷法及びMM法による硫化物ガラスの具体例を説明したが、温度条件や処理時間等の製造条件は、使用設備等に合わせて適宜調整することができる。
As conditions for the MM method, for example, when a planetary ball mill is used, the rotational speed may be set to several tens to several hundreds of revolutions / minute, and the treatment may be performed for 0.5 hours to 100 hours.
Although specific examples of the sulfide glass by the melt quenching method and the MM method have been described above, manufacturing conditions such as temperature conditions and processing time can be appropriately adjusted according to the equipment used.

その後、得られた硫化物ガラスを所定の温度で熱処理し、固体電解質を生成させる。
固体電解質を生成させる熱処理温度は、好ましくは190℃〜340℃、より好ましくは、195℃〜335℃、特に好ましくは、200℃〜330℃である。
190℃より低いと高イオン伝導性の結晶が得られにくい場合があり、340℃より高いとイオン伝導性の低い結晶が生じる恐れがある。
熱処理時間は、190℃以上220℃以下の温度の場合は、3〜240時間が好ましく、特に4〜230時間が好ましい。また、220℃より高く340℃以下の温度の場合は、0.1〜240時間が好ましく、特に0.2〜235時間が好ましく、さらに、0.3〜230時間が好ましい。
熱処理時間が0.1時間より短いと、高イオン伝導性の結晶が得られにくい場合があり、240時間より長いと、イオン伝導性の低い結晶が生じるとなる恐れがある。
このようにして得られたリチウムイオン伝導性無機固体電解質は、通常、イオン伝導度は、7.0×10−4〜5.0×10−3(S/cm)程度である。
Thereafter, the obtained sulfide glass is heat-treated at a predetermined temperature to produce a solid electrolyte.
The heat treatment temperature for generating the solid electrolyte is preferably 190 ° C to 340 ° C, more preferably 195 ° C to 335 ° C, and particularly preferably 200 ° C to 330 ° C.
When the temperature is lower than 190 ° C., it may be difficult to obtain a crystal with high ion conductivity. When the temperature is higher than 340 ° C., a crystal with low ion conductivity may be generated.
The heat treatment time is preferably 3 to 240 hours, particularly preferably 4 to 230 hours, when the temperature is 190 ° C or higher and 220 ° C or lower. When the temperature is higher than 220 ° C and not higher than 340 ° C, 0.1 to 240 hours are preferable, 0.2 to 235 hours are particularly preferable, and 0.3 to 230 hours are more preferable.
If the heat treatment time is shorter than 0.1 hour, it may be difficult to obtain a crystal with high ion conductivity. If the heat treatment time is longer than 240 hours, a crystal with low ion conductivity may be formed.
The lithium ion conductive inorganic solid electrolyte thus obtained usually has an ionic conductivity of about 7.0 × 10 −4 to 5.0 × 10 −3 (S / cm).

このリチウムイオン伝導性無機固体電解質は、X線回折(CuKα:λ=1.5418Å)において、2θ=17.8±0.3deg,18.2±0.3deg,19.8±0.3deg,21.8±0.3deg,23.8±0.3deg,25.9±0.3deg,29.5±0.3deg,30.0±0.3degに回折ピークを有することが好ましい。
このような結晶構造を有する固体電解質が、極めて高いリチウムイオン伝導性を有する。
This lithium ion conductive inorganic solid electrolyte has 2θ = 17.8 ± 0.3 deg, 18.2 ± 0.3 deg, 19.8 ± 0.3 deg, X-ray diffraction (CuKα: λ = 1.54184), It is preferable to have diffraction peaks at 21.8 ± 0.3 deg, 23.8 ± 0.3 deg, 25.9 ± 0.3 deg, 29.5 ± 0.3 deg, 30.0 ± 0.3 deg.
A solid electrolyte having such a crystal structure has extremely high lithium ion conductivity.

本発明で使用するリチウムイオン伝導性固体物質としては、特に、リチウム(Li)元素、リン(P)元素及び硫黄(S)元素を含有する固体電解質であって、下記(1)及び(2)の条件を満たすことものが好ましい。
(1)固体電解質の固体31PNMRスペクトルが、90.9±0.4ppm及び86.5±0.4ppmに、結晶に起因するピークを有する。
(2)固体電解質に占める(1)のピークを生じる結晶の比率(x)が60mol%〜100mol%である。
The lithium ion conductive solid material used in the present invention is a solid electrolyte containing a lithium (Li) element, a phosphorus (P) element and a sulfur (S) element, and the following (1) and (2) It is preferable to satisfy the following condition.
(1) The solid 31 PNMR spectrum of the solid electrolyte has peaks due to crystals at 90.9 ± 0.4 ppm and 86.5 ± 0.4 ppm.
(2) The ratio (x c ) of crystals that produce the peak of (1) in the solid electrolyte is 60 mol% to 100 mol%.

条件(1)の2つのピークは、高イオン伝導性結晶成分が固体電解質に存在する場合に観測されるものである。具体的には、結晶中のP 4−とPS 3−に起因するピークである。 The two peaks of condition (1) are observed when a high ion conductive crystal component is present in the solid electrolyte. Specifically, it is a peak caused by P 2 S 7 4- and PS 4 3- in the crystal.

条件(2)は、固体電解質中に占める上記結晶の比率xを規定するものである。
固体電解質中において高イオン伝導性の結晶成分が所定量以上、具体的には60mol%以上存在すると、リチウムイオンが高イオン伝導性の結晶を主に移動するようになる。従って、固体電解質中の非結晶部分(ガラス部分)や、高イオン伝導性を示さない結晶格子(例えば、P 4−)を移動する場合に比べて、リチウムイオン伝導度が向上する。比率xは65mol%〜100mol%であることが好ましい。
上記結晶の比率xは、原料である硫化物ガラスの熱処理時間及び温度を調整することにより制御できる。
Condition (2) is used to define the ratio x c of the crystal occupied in the solid electrolyte.
When a high ion conductive crystal component is present in a predetermined amount or more, specifically 60 mol% or more in the solid electrolyte, lithium ions move mainly through the high ion conductive crystal. Therefore, the lithium ion conductivity is improved as compared with the case of moving a non-crystalline portion (glass portion) in the solid electrolyte or a crystal lattice (for example, P 2 S 6 4− ) that does not exhibit high ion conductivity. The ratio x c is preferably 65mol% ~100mol%.
The ratio x c of the crystal can be controlled by adjusting the heat treatment time and temperature of the sulfide glass as a raw material.

尚、固体31PNMRスペクトルの測定は、例えば、日本電子株式会社製のJNM−CMXP302NMR装置を使用して、観測核を31P、観測周波数を121.339MHz、測定温度を室温、測定法をMAS法として行なう。
比率xの測定方法は、固体31PNMRスペクトルについて、70〜120ppmに観測される共鳴線を、非線形最小二乗法を用いてガウス曲線に分離し、各曲線の面積比から算出する。詳細は特願2005−356889を参照すればよい。
The solid 31 PNMR spectrum is measured using, for example, a JNM-CMXP302 NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd., the observation nucleus is 31 P, the observation frequency is 121.339 MHz, the measurement temperature is room temperature, and the measurement method is the MAS method. Do as.
Measurement method of ratio x c is the solids 31 PNMR spectrum, the resonance lines observed in 70~120Ppm, separated into a Gaussian curve using non-linear least squares method is calculated from the area ratio of each curve. For details, refer to Japanese Patent Application No. 2005-356889.

この固体電解質では、固体LiNMR法で測定される室温(25℃)におけるスピン−格子緩和時間T1Liが400ms以下であることが好ましい。緩和時間T1Liは、ガラス状態又は結晶状態とガラス状態を含む固体電解質内における分子運動性の指標となり、T1Liが短いと分子運動性が高くなる。従って、放電時におけるリチウムイオンの拡散がしやすいため、イオン伝導度が高くなる。本発明においては、上述したように、高イオン伝導性の結晶成分が所定量以上含むため、T1Liを400ms以下にできる。T1Liは、好ましくは350ms以下である。 In this solid electrolyte, the spin-lattice relaxation time T 1Li at room temperature (25 ° C.) measured by the solid 7 LiNMR method is preferably 400 ms or less. The relaxation time T 1Li is an index of molecular mobility in a solid electrolyte including a glass state or a crystalline state and a glass state, and when T 1Li is short, the molecular mobility increases. Accordingly, since lithium ions are easily diffused during discharge, ion conductivity is increased. In the present invention, as described above, since a high ion conductive crystal component is contained in a predetermined amount or more, T 1Li can be 400 ms or less. T 1Li is preferably 350 ms or less.

尚、Liのスピン−格子緩和時間T1Liは、例えば以下のようにして求めることができる。
日本電子株式会社製のJNM−CMXP302NMR装置を使用して、下記の条件で測定すると0−1ppmの範囲にピークがあるLiNMRスペクトルが得られる。
・NMR測定条件
観測核 :Li
観測周波数:116.489MHz
測定温度 :室温(25℃)
測定法 :飽和回復法(パルス系列:図1参照)
90°パルス幅:4μs
マジック角回転の回転数:6000Hz
FID測定後、次のパルス印加までの待ち時間:5s
積算回数:64回
化学シフトは、外部基準としてLiBr(化学シフト−2.04ppm)を用いて決定する。
The spin-lattice relaxation time T 1Li of 7 Li can be obtained, for example, as follows.
When a JNM-CMXP302 NMR apparatus manufactured by JEOL Ltd. is used and measured under the following conditions, a 7 LiNMR spectrum having a peak in the range of 0-1 ppm is obtained.
NMR measurement conditions Observation nucleus: 7 Li
Observation frequency: 116.489 MHz
Measurement temperature: Room temperature (25 ° C)
Measurement method: Saturation recovery method (pulse sequence: see Fig. 1)
90 ° pulse width: 4μs
Magic angle rotation speed: 6000Hz
Wait time until the next pulse application after FID measurement: 5s
Accumulation count: 64 times The chemical shift is determined using LiBr (chemical shift-2.04 ppm) as an external reference.

図1のτを変化させて測定を行った時に得られるこのピークの強度の変化を非線形最小二乗法を用いて、以下の式に最適化することによりT1Liを決定する。

Figure 2007311084
M(τ):τのときのピーク強度 T 1 Li is determined by optimizing the change in the intensity of the peak obtained when measurement is performed while changing τ in FIG. 1 using the nonlinear least square method.
Figure 2007311084
M (τ): Peak intensity at τ

この固体電解質は、少なくとも10V以上の分解電圧を持ち、不燃性の無機固体である。また、リチウムイオン輸率が1であるという特性を保持しつつ、室温において10−3S/cm台という極めて高いリチウムイオン伝導性を示す。従って、リチウム電池の固体電解質用の材料として極めて適している。また、耐熱性の優れた固体電解質である。 This solid electrolyte is a nonflammable inorganic solid having a decomposition voltage of at least 10 V or more. In addition, while maintaining the characteristic that the lithium ion transport number is 1, it exhibits extremely high lithium ion conductivity of 10 −3 S / cm level at room temperature. Therefore, it is extremely suitable as a material for a solid electrolyte of a lithium battery. Moreover, it is a solid electrolyte excellent in heat resistance.

本発明の電解質は、例えば、粒子状のリチウムイオン伝導性固体物質を、ブラスト法やエアロゾルデポジション法にて製膜することで製造できる。また、コールドスプレー法、スパッタリング法、気相成長法(Chemical Vapor Deposition:CVD)又は溶射法等でもリチウムイオン伝導性固体物質の製膜が可能である。しかしながら、簡便な装置や室温条件下、電解質の結晶状態を変化させない温度範囲で製膜できることから、上述のブラスト法やエアロゾルデポジション法、が好ましい。
以下、ブラスト法及びエアロゾルデポジション法による製造方法を説明する。
The electrolyte of the present invention can be produced, for example, by forming a particulate lithium ion conductive solid material by a blast method or an aerosol deposition method. Also, a lithium ion conductive solid material can be formed by a cold spray method, a sputtering method, a vapor deposition method (CVD), a thermal spraying method, or the like. However, since the film can be formed in a temperature range that does not change the crystal state of the electrolyte under a simple apparatus or at room temperature, the above-described blasting method or aerosol deposition method is preferable.
Hereinafter, the manufacturing method by the blast method and the aerosol deposition method will be described.

1.ブラスト法
ブラスト法は、ブラスト加工装置により噴射材(本発明ではリチウムイオン伝導性固体物質)を、被処理対象(本発明では集電体)に噴射し、被処理対象の表面に噴射材からなる層を形成する方法である。
本発明で使用するブラスト加工装置は、サンドブラスト等に使用される公知のものが使用できる。例えば、直圧式ブラスト加工装置が使用できる。ブラスト加工装置に使用する噴射ノズルについては、噴射材の噴射速度の向上の観点から、下記式(1)及び(2)の要件を満たすものを使用することが好ましい。
1. Blasting method In the blasting method, a spray material (in the present invention, a lithium ion conductive solid substance) is sprayed onto an object to be processed (current collector in the present invention) by a blast processing apparatus, and the surface of the object to be processed is made of the spray material. A method of forming a layer.
As the blasting apparatus used in the present invention, a known apparatus used for sandblasting or the like can be used. For example, a direct pressure blasting apparatus can be used. About the injection nozzle used for a blast processing apparatus, it is preferable to use what satisfy | fills the requirements of following formula (1) and (2) from a viewpoint of the improvement of the injection speed of an injection material.

Figure 2007311084
Figure 2007311084

ここで、式中の記号は下記のものを示す。尚、当該記号に添字がある場合、添字として1が付いているものは噴射ノズル入口における値を、添字として2が付いているものは噴射ノズル出口における値を示し、添字のついていないものは、任意位置xでの値を示すものとする。
g:重力加速度 g=9.8〔m/sec
κ:気体の比熱比〔(c/c)〕
R:気体定数〔kJ/(kg・K)〕
:噴射ノズル入口における気体の温度〔K〕
p:噴射ノズル入口から任意位置xにおける気体の圧力〔Pa〕
:噴射ノズル入口における気体の圧力〔Pa〕
:噴射ノズル出口における気体の圧力〔Pa〕
G:気体の重量流量〔N/sec〕
x:噴射ノズル入口からの任意位置〔m〕
L:噴射ノズル長さ〔m〕
Here, the symbol in a formula shows the following. In addition, when there is a subscript in the symbol, those with 1 as a subscript indicate values at the injection nozzle inlet, those with 2 as a subscript indicate values at the injection nozzle outlet, and those without a subscript are The value at the arbitrary position x is shown.
g: Gravitational acceleration g = 9.8 [m / sec 2 ]
κ: Specific heat ratio of gas [(c p / c v )]
R: Gas constant [kJ / (kg · K)]
T 1 : temperature of gas at the injection nozzle inlet [K]
p: Gas pressure [Pa] at an arbitrary position x from the injection nozzle inlet
p 1 : Gas pressure [Pa] at the injection nozzle inlet
p 2 : Gas pressure [Pa] at the outlet of the injection nozzle
G: Gas weight flow rate [N / sec]
x: Arbitrary position from the injection nozzle inlet [m]
L: Injection nozzle length [m]

尚、本例にあっては、κ=1.4、R=286.85J/kg・K、T=293K、p=1.08MPa、p=0.10MPa、L=0.024m、d=φ3=0.003mとしている。この結果、p=p=0.57kgf/cm、T=T=244K、w=313m/sec、a=7.1×10−6、G=1.73N/secとなる。
ブラスト加工装置については、特開2005−144566号公報や、素形材(2005.3:12−17頁)を参照できる。
Incidentally, in the present embodiment, κ = 1.4, R = 286.85J / kg · K, T 1 = 293K, p 1 = 1.08MPa, p 2 = 0.10MPa, L = 0.024m, d = φ3 = 0.003 m. As a result, p t = p c = 0.57kgf / cm 2, T t = T c = 244K, w t = 313m / sec, a t = 7.1 × 10 -6 m 2, G = 1.73N / sec.
About a blast processing apparatus, Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-144656 and a shape material (2005.:12:17-17) can be referred.

本発明において、ブラスト加工時の噴射材の噴射速度は、150m/sec〜450m/sec、好ましくは200m/sec〜300m/secとすることが好ましい。この範囲であれば、電解質をアルミや銅などの集電体上に固体電解質の薄膜層として形成可能であり好ましい。
噴射圧力は0.01MPa〜5MPaとすることが好ましい。より好ましくは、0.1MPa〜2MPaである。この範囲であれば、固体電解質の薄膜形成が可能であり好ましい。
噴射材の平均粒径は、0.1μm〜100μmが好ましく、より好ましくは1μm〜50μmとする。平均粒径は、トルエン溶媒に原料粉末を分散させ、レーザー回折式粒度分布測定装置(シスメックス社製 型番:マスターサイザー2000)で測定した値を意味する。この範囲であれば、良好な固体電解質の薄膜層が形成できる。
In the present invention, the jetting speed of the propellant during blasting is preferably 150 m / sec to 450 m / sec, preferably 200 m / sec to 300 m / sec. Within this range, the electrolyte can be preferably formed as a solid electrolyte thin film layer on a current collector such as aluminum or copper.
The injection pressure is preferably 0.01 MPa to 5 MPa. More preferably, it is 0.1 MPa to 2 MPa. If it is this range, the thin film formation of a solid electrolyte is possible and it is preferable.
The average particle diameter of the propellant is preferably 0.1 μm to 100 μm, more preferably 1 μm to 50 μm. The average particle diameter means a value obtained by dispersing a raw material powder in a toluene solvent and measuring with a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus (model number: Mastersizer 2000, manufactured by Sysmex Corporation). If it is this range, the thin film layer of a favorable solid electrolyte can be formed.

2.エアロゾルデポジション法
エアロゾルデポジション法は、微粒子又は超微粒子状のリチウムイオン伝導性固体物質をガスと混合してエアロゾル化し、ノズルを通して集電体に噴射して、リチウムイオン伝導性固体物質からなる電解質層を形成する方法である。この方法によれば、リチウムイオン伝導性固体物質を高温下に曝すことなく電解質層形成できる。
エアロゾルデポジション法で使用する装置や製膜条件等は、例えば、特開2001−3180号公報やAIST Today(産業技術研究所の広報誌),vol.4 No.8 Topicsを参照できる。
2. Aerosol deposition method Aerosol deposition method is an electrolyte consisting of lithium ion conductive solid material by mixing fine particles or ultrafine particles of lithium ion conductive solid material with gas to form an aerosol, and spraying it through a nozzle to a current collector. A method of forming a layer. According to this method, the electrolyte layer can be formed without exposing the lithium ion conductive solid material to a high temperature.
The apparatus and film forming conditions used in the aerosol deposition method are described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-3180, AIST Today (public relations magazine of AIST), vol. 4 No. You can refer to 8 Topics.

B.電池用部材
本発明の電池用部材は、全固体二次電池の固体電解質層として使用されるものであり、集電体と、この集電体上の少なくとも一部に電解質層を有する。そして、電解質層が実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなり、電解質層の膜厚が500μm以下である。
B. Battery Member The battery member of the present invention is used as a solid electrolyte layer of an all-solid secondary battery, and has a current collector and an electrolyte layer on at least a part of the current collector. And an electrolyte layer consists only of lithium ion conductive solid substance, and the film thickness of an electrolyte layer is 500 micrometers or less.

本発明では集電体として、銅、マグネシウム、ステンレス鋼、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、ゲルマニウム、インジウム、リチウム、又は、これらの合金等からなる板状体や箔状体等が使用できる。   In the present invention, the current collector is a plate or foil made of copper, magnesium, stainless steel, titanium, iron, cobalt, nickel, zinc, aluminum, germanium, indium, lithium, or an alloy thereof. Can be used.

本発明の電池用部材では、この集電体上の少なくとも一部に、実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなる電解質層がある。電解質層は、上述した本発明の電解質である。
このように電解質層を形成することにより、電池用部材のイオン伝導性を向上できる。
In the battery member of the present invention, at least a part of the current collector has an electrolyte layer substantially made only of a lithium ion conductive solid material. The electrolyte layer is the above-described electrolyte of the present invention.
By forming the electrolyte layer in this way, the ion conductivity of the battery member can be improved.

C.電極
固体の極材においては、電子伝導性に加えてイオン伝導度を向上させるため、極材の粒子同士が密着し、粒子間の接合点や面を多く存在させ、イオン伝導パスをより多く確保することが重要である。そのため、電解質等のイオン伝導活物質を混合し、極材とする方法も用いられる。又、極材粒子間の隙間に生じる空間(単位体積における空間体積と極材粒子の体積の割合:空隙率)が少ない程、極材層が密に詰まっており、イオン伝導度は高くなる。
C. Electrode In the solid pole material, in order to improve the ionic conductivity in addition to the electron conductivity, the particles of the pole material are in close contact with each other, and there are many junctions and surfaces between the particles to secure more ion conduction paths. It is important to. Therefore, a method of mixing an ion conductive active material such as an electrolyte to make an electrode material is also used. Further, the smaller the space generated in the gaps between the polar material particles (the ratio of the volume of the polar material particles to the volume of the polar material particles: the porosity), the denser the polar material layer is and the higher the ionic conductivity.

本発明において集電体としては、上述した電池用部材と同じものが使用できる。
極材層を形成する材料としては、正極材と負極材がある。
正極材としては、電池分野において正極活物質として使用されているものが使用できる。例えば、硫化物系では、硫化チタン(TiS)、硫化モリブデン(MoS)、硫化鉄(FeS、FeS)、硫化銅(CuS)及び硫化ニッケル(Ni)等が使用できる。好ましくは、TiSが使用できる。
また、酸化物系では、酸化ビスマス(Bi,BiPb)、酸化銅(CuO)、酸化バナジウム(V13)、コバルト酸リチウム(LiCoO)、ニッケル酸リチウム(LiNiO)、マンガン酸リチウム(LiMnO)等が使用できる。尚、これらを混合して用いることも可能である。好ましくは、コバルト酸リチウムが使用できる。
尚、上記の他にはセレン化ニオブ(NbSe)が使用できる。
In the present invention, the same current collector as that described above can be used as the current collector.
As a material for forming the electrode material layer, there are a positive electrode material and a negative electrode material.
As a positive electrode material, what is used as a positive electrode active material in the battery field | area can be used. For example, in the sulfide system, titanium sulfide (TiS 2 ), molybdenum sulfide (MoS 2 ), iron sulfide (FeS, FeS 2 ), copper sulfide (CuS), nickel sulfide (Ni 3 S 2 ), and the like can be used. Preferably, TiS 2 can be used.
In the oxide system, bismuth oxide (Bi 2 O 3 , Bi 2 Pb 2 O 5 ), copper oxide (CuO), vanadium oxide (V 6 O 13 ), lithium cobaltate (LiCoO 2 ), lithium nickelate ( LiNiO 2 ), lithium manganate (LiMnO 2 ) and the like can be used. It is also possible to use a mixture of these. Preferably, lithium cobaltate can be used.
In addition to the above, niobium selenide (NbSe 3 ) can be used.

負極材としては、電池分野において負極活物質として使用されているものが使用できる。例えば、炭素材料、具体的には、人造黒鉛、黒鉛炭素繊維、樹脂焼成炭素、熱分解気相成長炭素、コークス、メソカーボンマイクロビーズ(MCMB)、フルフリルアルコール樹脂焼成炭素、ポリアセン、ピッチ系炭素繊維、気相成長炭素繊維、天然黒鉛及び難黒鉛化性炭素が挙げられる。又はその混合物でもよい。好ましくは、人造黒鉛である。
また、極材に電解質層で使用する固体電解物質を混合して使用してもよい。
As a negative electrode material, what is used as a negative electrode active material in the battery field | area can be used. For example, carbon materials, specifically, artificial graphite, graphite carbon fiber, resin-fired carbon, pyrolytic vapor-grown carbon, coke, mesocarbon microbeads (MCMB), furfuryl alcohol resin-fired carbon, polyacene, pitch-based carbon Examples include fibers, vapor grown carbon fibers, natural graphite, and non-graphitizable carbon. Or it may be a mixture thereof. Preferably, it is artificial graphite.
Moreover, you may mix and use the solid electrolyte used for an electrolyte layer with an pole material.

本発明の電極は、上記正極材又は負極材を集電体の少なくとも一部に膜状に形成することで作製できる。製膜方法としては、上述した電池用部材の製造と同様、ブラスト法、エアロゾルデポジション法、コールドスプレー法、スパッタリング法、気相成長法又は溶射法等が挙げられる。このような方法により製膜することで、極材層の空隙率をより小さくすることができ、イオン伝導度を向上させることができる。
尚、簡便な装置や室温条件下、電解質の結晶状態を変化させない温度範囲で製膜できることから、ブラスト法やエアロゾルデポジション法、が好ましい。
The electrode of the present invention can be produced by forming the positive electrode material or the negative electrode material in a film shape on at least a part of the current collector. Examples of the film forming method include a blast method, an aerosol deposition method, a cold spray method, a sputtering method, a vapor deposition method, and a thermal spray method, as in the production of the battery member described above. By forming a film by such a method, the porosity of the electrode material layer can be further reduced, and the ionic conductivity can be improved.
The blasting method and the aerosol deposition method are preferred because the film can be formed in a temperature range that does not change the crystal state of the electrolyte under a simple apparatus and room temperature conditions.

D.全固体二次電池
本発明の全固体二次電池は、上述した本発明の電解質、電池用部材、及び電極の少なくとも1つを有する。
また、正極と負極からなる一対の電極と、正極と負極の間に電解質層を有し、この電解質層が実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなり、電解質層の膜厚が500μm以下である。
図2は本発明の全固体二次電池の一実施形態の構成図である。
全固体二次電池10は、正極20及び負極30からなる一対の電極間に電解質40が挟まれている構成を有する。正極20は集電体21と正極材22からなり、負極30は集電体31と負極材32からなる。これらは本発明の電極である。電解質40は集電体41と固体電解質層42からなり、正極材22と負極材32に挟持されている。
D. All-solid secondary battery The all-solid-state secondary battery of the present invention has at least one of the above-described electrolyte, the battery member, and the electrode of the present invention.
In addition, a pair of electrodes composed of a positive electrode and a negative electrode, and an electrolyte layer between the positive electrode and the negative electrode, the electrolyte layer is substantially made only of a lithium ion conductive solid material, and the thickness of the electrolyte layer is 500 μm or less. is there.
FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment of the all solid state secondary battery of the present invention.
The all-solid-state secondary battery 10 has a configuration in which an electrolyte 40 is sandwiched between a pair of electrodes composed of a positive electrode 20 and a negative electrode 30. The positive electrode 20 includes a current collector 21 and a positive electrode material 22, and the negative electrode 30 includes a current collector 31 and a negative electrode material 32. These are the electrodes of the present invention. The electrolyte 40 includes a current collector 41 and a solid electrolyte layer 42, and is sandwiched between the positive electrode material 22 and the negative electrode material 32.

尚、本実施形態では、上述した本発明の電極及び電池用部材を使用しているが、これに限られず電極又は電池用部材の一方のみを使用してもよい。本発明の電池用部材を使用した場合は、リチウムイオン全固体二次電池となる。
また、集電体21,31,41は、それぞれ、同一でも異なっていてもよい。例えば、集電体31には銅箔を使用し、集電体21及び41にはアルミニウム箔を使用してもよい。
さらに、集電体41は省略可能である。
In addition, in this embodiment, although the electrode and battery member of the present invention described above are used, the present invention is not limited to this, and only one of the electrode or battery member may be used. When the battery member of the present invention is used, a lithium ion all solid secondary battery is obtained.
Further, the current collectors 21, 31, and 41 may be the same or different. For example, a copper foil may be used for the current collector 31, and an aluminum foil may be used for the current collectors 21 and 41.
Further, the current collector 41 can be omitted.

本発明の全固体二次電池は、上述した本発明の電池用部材及び/又は電極各部材を貼り合せ、接合することで製造できる。接合する方法としては、各部材を積層し、加圧・圧着する方法や、2つのロール間を通して加圧する方法(roll to roll)等がある。
また、接合面にイオン伝導性を有する活物質や、イオン伝導性を阻害しない接着物質を介して接合してもよい。
接合においては、固体電解質の結晶構造が変化しない範囲で加熱融着してもよい。
The all-solid-state secondary battery of the present invention can be produced by bonding and joining the above-described battery member and / or electrode members of the present invention. As a method of joining, there are a method of laminating each member, pressurizing and pressure bonding, a method of pressing through two rolls (roll to roll), and the like.
Moreover, you may join to the joining surface through the active material which has ion conductivity, and the adhesive material which does not inhibit ion conductivity.
In joining, heat fusion may be performed as long as the crystal structure of the solid electrolyte does not change.

本発明の全固体二次電池は、上記の電池用部材及び/又は電極を接合したことにより実用レベルの全固体電池となる。
また、本発明の電池は薄型化が可能であるため、積層して高出力を得ることができる。さらに、高度の集積が可能である。
The all solid state secondary battery of the present invention becomes a practical level all solid state battery by joining the above battery members and / or electrodes.
Further, since the battery of the present invention can be thinned, it can be stacked to obtain a high output. Furthermore, a high degree of integration is possible.

以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
尚、イオン伝導性、電池特性の評価については国際公開第2005/119706号の実施例に記載されている方法で行った。
ブラストを用いた固体電解質層の形成、極材の形成及び形成された膜厚の測定等については、特開2005−144566の実施例に記載された方法でおこなった。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
In addition, about evaluation of ion conductivity and a battery characteristic, it carried out by the method described in the Example of international publication 2005/119706.
Formation of the solid electrolyte layer using blasting, formation of the electrode material, measurement of the formed film thickness, and the like were performed by the methods described in Examples of JP-A-2005-144556.

製造例1(リチウムイオン伝導性固体物質の製造)
(1)硫化リチウムの製造
硫化リチウムは、特開平7−330312号公報の第1の態様(2工程法)の方法にしたがって製造した。
具体的には、攪拌翼のついた10リットルオートクレーブに、N一メチル−2−ピロリドン(NMP)3326.4g(33.6モル)及び水酸化リチウム287.4g(12モル)を仕込み、300rpmで130℃に昇温した。
昇温後、液中に硫化水素を3リットル/分の供給速度で2時間吹き込んだ。
続いて、この反応液を窒素気流下(200cm/分)昇温し、反応した硫化水素の一部を脱硫化水素化した。
昇温するにつれ、上記硫化水素と水酸化リチウムの反応により副生した水が蒸発を始めたが、この水はコンデンサにより凝縮し系外に抜き出した。
水を系外に留去すると共に、反応液の温度は上昇するが、180℃に達した時点で昇温を停止し、一定温度に保持した。
脱硫化水素反応が終了後(約80分間)、反応を終了し、硫化リチウムを得た。
Production Example 1 (Production of lithium ion conductive solid material)
(1) Production of lithium sulfide Lithium sulfide was produced according to the method of the first aspect (two-step method) of JP-A-7-330312.
Specifically, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) 3326.4 g (33.6 mol) and lithium hydroxide 287.4 g (12 mol) were charged into a 10-liter autoclave equipped with a stirring blade at 300 rpm. The temperature was raised to 130 ° C.
After the temperature rise, hydrogen sulfide was blown into the liquid at a supply rate of 3 liters / minute for 2 hours.
Subsequently, this reaction solution was heated in a nitrogen stream (200 cm 3 / min), and a part of the reacted hydrogen sulfide was dehydrosulfurized.
As the temperature increased, water produced as a by-product due to the reaction between hydrogen sulfide and lithium hydroxide started to evaporate, but this water was condensed by the condenser and extracted out of the system.
While water was distilled out of the system, the temperature of the reaction solution increased, but when the temperature reached 180 ° C., the temperature increase was stopped and the temperature was kept constant.
After the dehydrosulfurization reaction was completed (about 80 minutes), the reaction was completed to obtain lithium sulfide.

(2)硫化リチウムの精製
上記(1)で得られた500mLのスラリー反応溶液(NMP一硫化リチウムスラリー)中のNMPをデカンテーションした後、脱水したNMP100mLを加え、105℃で約1時間攪拌した。
この温度のままNMPをデカンテーションした。
さらに、NMP100mLを加え、105℃で約1時間攪拌し、この温度のままNMPをデカンテーションし、同様の操作を合計4回繰り返した。
デカンテーション終了後、230℃で減圧下3時間乾燥した。
(2) Purification of lithium sulfide After decanting NMP in the 500 mL slurry reaction solution (NMP lithium monosulfide slurry) obtained in (1) above, 100 mL of dehydrated NMP was added and stirred at 105 ° C. for about 1 hour. .
NMP was decanted at this temperature.
Further, 100 mL of NMP was added and stirred at 105 ° C. for about 1 hour. NMP was decanted at this temperature, and the same operation was repeated 4 times in total.
After completion of decantation, the film was dried at 230 ° C. under reduced pressure for 3 hours.

得られた硫化リチウム中の不純物含有量をイオンクロマトグラフ法により定量した。その結果、亜硫酸リチウム(LiSO)は0.0008質量%未満、硫酸リチウム(LiSO)は0.001質量%未満、チオ硫酸リチウム(Li)は0.001質量%未満、N一メチルアミノ酪酸リチウム(LMAB)は、0.04質量%であった。 The impurity content in the obtained lithium sulfide was quantified by ion chromatography. As a result, lithium sulfite (Li 2 SO 3 ) is less than 0.0008 mass%, lithium sulfate (Li 2 SO 4 ) is less than 0.001 mass%, and lithium thiosulfate (Li 2 S 2 O 3 ) is 0.001. Less than wt%, lithium N-methylaminobutyrate (LMAB) was 0.04 wt%.

(3)リチウムイオン伝導性固体物質の製造
上記製造例にて精製したLiSとP(アルドリッチ製)を出発原料に用いた。LiS 70モル部、P 30モル部を添加してなる混合物を約50gと粒径10mmΦのアルミナ製ボール175ケを500mLのアルミナ製容器に入れ、遊星型ボールミル(フリッチュ社製:型番P−5)にて、窒素雰囲気下、室温(25℃)にて、回転速度を290rpmとし、36時間メカニカルミリング処理(エネルギーとしては、38.5kWh/kg電解質)することで、白黄色の粉末として硫化物系ガラスを得た。
得られた粉末について、粉末X線回折測定を行った(CuKα:λ=1.5418Å)。結果、LiSの結晶ピークは、完全に消失しガラス化していることが確認できた。このX線回折スペクトルを図3に示す。
(3) Production of Lithium Ion Conductive Solid Material Li 2 S and P 2 S 5 (manufactured by Aldrich) purified in the above production example were used as starting materials. About 50 g of a mixture obtained by adding 70 mol parts of Li 2 S and 30 mol parts of P 2 S 5 and 175 alumina balls having a particle diameter of 10 mmΦ are placed in a 500 mL alumina container, and a planetary ball mill (manufactured by Fritsch: In model No. P-5), by rotating the rotational speed at 290 rpm at room temperature (25 ° C.) in a nitrogen atmosphere and performing mechanical milling for 36 hours (energy is 38.5 kWh / kg electrolyte), A sulfide-based glass was obtained as a powder.
Powder X-ray diffraction measurement was performed on the obtained powder (CuKα: λ = 1.5418Å). As a result, it was confirmed that the crystal peak of Li 2 S completely disappeared and was vitrified. This X-ray diffraction spectrum is shown in FIG.

このガラス粉末を密閉容器にいれ、300℃、2時間熱処理して、リチウムイオン伝導性固体物質を得た。上記と同様に、粉末X線回折測定を行った結果、図4に示す結晶ピークが得られた。
得られた電解質のイオン伝導度は、2×10−3S/cmであった。
This glass powder was put in a sealed container and heat-treated at 300 ° C. for 2 hours to obtain a lithium ion conductive solid material. As described above, powder X-ray diffraction measurement was performed, and as a result, a crystal peak shown in FIG. 4 was obtained.
The ionic conductivity of the obtained electrolyte was 2 × 10 −3 S / cm.

実施例1(固体電解質層)
特開2005−144566の実施例4と同様の方法を用い、ブラスト法で、アルミ板上に、固体電解質の薄膜層を形成させた。具体的には、集電体である5mm×5mm×1mm厚のアルミ板上に、製造例1で作製したリチウムイオン伝導性固体物質の薄膜を形成し電解質層とした。尚、使用した固体物質の平均粒径は15μmであった。また、ブラスト法の条件は、噴射圧力1.5MPa、噴射速度300m/sec、噴射距離50mmとした。
Example 1 (solid electrolyte layer)
A thin film layer of a solid electrolyte was formed on an aluminum plate by blasting using the same method as in Example 4 of JP-A-2005-144666. Specifically, a thin film of the lithium ion conductive solid material produced in Production Example 1 was formed on an aluminum plate having a thickness of 5 mm × 5 mm × 1 mm as a current collector to form an electrolyte layer. The average particle size of the solid material used was 15 μm. The conditions of the blast method were an injection pressure of 1.5 MPa, an injection speed of 300 m / sec, and an injection distance of 50 mm.

電解質層の膜厚を透過型電子顕微鏡装置(FE−TEM)で観測したところ、平均膜厚は2μmであった。尚、平均膜厚はFE−TEMで、ランダムに10点観測し、その平均値とした。
この固体電解質層のイオン伝導性を測定したところ、6×10−4S/cmであった。
When the film thickness of the electrolyte layer was observed with a transmission electron microscope apparatus (FE-TEM), the average film thickness was 2 μm. In addition, the average film thickness was observed at 10 points at random by FE-TEM, and the average value was taken.
The ion conductivity of the solid electrolyte layer was measured and found to be 6 × 10 −4 S / cm.

実施例2(正極)
実施例1と同様にブラスト法により正極を作製した。具体的には、正極材としてコバルト酸リチウムと製造例1のリチウムイオン伝導性固体物質を8:5の重量比で混合したものを、集電体として5mm×5mm×1mm厚のアルミ板を使用した。ブラストの条件は、噴射速度を270m/secに変えた以外実施例1と同様とした。
電解質層の膜厚を透過型電子顕微鏡装置(FE−TEM)で観測したところ得られた正極の正極材層の平均膜厚は200μmで、薄膜が形成されていた。
Example 2 (positive electrode)
A positive electrode was produced by the blast method in the same manner as in Example 1. Specifically, a mixture of lithium cobalt oxide and the lithium ion conductive solid material of Production Example 1 at a weight ratio of 8: 5 is used as the positive electrode material, and an aluminum plate having a thickness of 5 mm × 5 mm × 1 mm is used as the current collector. did. The blasting conditions were the same as in Example 1 except that the injection speed was changed to 270 m / sec.
When the film thickness of the electrolyte layer was observed with a transmission electron microscope (FE-TEM), the positive electrode material layer of the obtained positive electrode had an average film thickness of 200 μm and a thin film was formed.

実施例3
次のようにして測定セルを組み、二次電池としての作動性を確認した。具体的に、実施例1で製作した固体電解質部材を直径1cmの円盤にくり抜いた。実施例2で作成した電極を直径1cmの円盤にくり抜いた。円盤の、固体電解質部材の電解質層の面と、電極の極材層の面とを合わせ、接合した(実施例2の電極を正極とした)。
次に、固体電解質層のアルミ集電体上に、直径1cm、厚さ0.5mmのリチウム金属箔を貼り合せ、更に、リチウム金属箔上に、直径1cm、厚さ0.5mmの銅箔を貼り合せ、負極とした。
このようにして作製した測定セルの電池特性を評価した。
この測定セルを50μAの定電流で充放電させた結果、二次電池として作動することが確認できた。
Example 3
The measurement cell was assembled as follows, and the operability as a secondary battery was confirmed. Specifically, the solid electrolyte member produced in Example 1 was cut out into a disk having a diameter of 1 cm. The electrode prepared in Example 2 was cut out into a disk having a diameter of 1 cm. The surface of the electrolyte layer of the solid electrolyte member and the surface of the electrode material layer of the electrode were combined and joined (the electrode of Example 2 was used as the positive electrode).
Next, a lithium metal foil having a diameter of 1 cm and a thickness of 0.5 mm is bonded on the aluminum collector of the solid electrolyte layer, and a copper foil having a diameter of 1 cm and a thickness of 0.5 mm is further formed on the lithium metal foil. Bonding was made into a negative electrode.
The battery characteristics of the measurement cell thus produced were evaluated.
As a result of charging and discharging the measurement cell with a constant current of 50 μA, it was confirmed that the measurement cell was operated as a secondary battery.

本発明の電解質、電池用部材及び電極は、全固体二次電池に使用できる。
本発明の全固体二次電池は、携帯情報端末、携帯電子機器、家庭用小型電力貯蔵装置、モーターを電力源とする自動二輪車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車等の電池として用いることができる。
The electrolyte, battery member and electrode of the present invention can be used for all solid state secondary batteries.
The all-solid-state secondary battery of the present invention can be used as a battery for a portable information terminal, a portable electronic device, a small electric power storage device for home use, a motorcycle using a motor as a power source, an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or the like.

緩和時間測定時のパルス系列を示す図である。It is a figure which shows the pulse series at the time of relaxation time measurement. 本発明の一実施形態の全固体二次電池の構成図である。It is a block diagram of the all-solid-state secondary battery of one Embodiment of this invention. 硫化物系ガラスのX線回折スペクトルである。2 is an X-ray diffraction spectrum of sulfide glass. リチウムイオン伝導性固体物質のX線回折スペクトルである。2 is an X-ray diffraction spectrum of a lithium ion conductive solid material.

符号の説明Explanation of symbols

10 全固体二次電池
20 正極
21 集電体
22 正極材
30 負極
31 集電体
32 負極材
40 電解質
41 集電体
42 固体電解質
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 All-solid-state secondary battery 20 Positive electrode 21 Current collector 22 Positive electrode material 30 Negative electrode 31 Current collector 32 Negative electrode material 40 Electrolyte 41 Current collector 42 Solid electrolyte

Claims (6)

実質的にリチウムイオン伝導性固体物質のみからなり、膜厚が500μm以下である電解質。   An electrolyte consisting essentially of a lithium ion conductive solid material and having a film thickness of 500 μm or less. ブラスト法又はエアロゾルデポジション法により形成した請求項1の電解質。   The electrolyte according to claim 1 formed by a blast method or an aerosol deposition method. 集電体と、この集電体上の少なくとも一部に請求項1又は2の電解質を有する電池用部材。   A battery member comprising the current collector and the electrolyte according to claim 1 at least at a part of the current collector. ブラスト法又はエアロゾルデポジション法により、集電体と、この集電体上の少なくとも一部に、極材層を形成させた電極。   An electrode having a current collector and an electrode material layer formed on at least a part of the current collector by a blast method or an aerosol deposition method. 請求項1〜4のいずれかに記載の電解質、電池用部材及び電極の少なくとも1つを有する全固体二次電池。   The all-solid-state secondary battery which has at least 1 of the electrolyte in any one of Claims 1-4, the member for batteries, and an electrode. 前記電解質が、硫化リチウムと、五硫化二燐及び/又は、単体燐及び単体硫黄からなる請求項5に記載の全固体二次電池。   The all-solid-state secondary battery according to claim 5, wherein the electrolyte is made of lithium sulfide and diphosphorus pentasulfide and / or simple phosphorus and simple sulfur.
JP2006137093A 2006-05-16 2006-05-16 Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery Pending JP2007311084A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006137093A JP2007311084A (en) 2006-05-16 2006-05-16 Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006137093A JP2007311084A (en) 2006-05-16 2006-05-16 Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007311084A true JP2007311084A (en) 2007-11-29

Family

ID=38843775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006137093A Pending JP2007311084A (en) 2006-05-16 2006-05-16 Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007311084A (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324079A (en) * 2006-06-05 2007-12-13 Mie Univ Positive electrode material for all-solid lithium battery
JP2008234843A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Idemitsu Kosan Co Ltd Electrode and member for all-solid secondary battery
WO2009081594A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Panasonic Corporation Nonaqueous electrolyte rechargeable battery
JP2009176541A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Idemitsu Kosan Co Ltd Solid electrolyte film, positive electrode film or negative electrode film for all-solid lithium secondary battery, forming method of these films, and all-solid lithium secondary battery
WO2013152906A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Electrochemical energy store and method for producing said electrochemical energy store
KR20150136397A (en) * 2014-05-27 2015-12-07 현대자동차주식회사 All-solid state secondary battery using hybrid electrolyte
JP2021036528A (en) * 2014-12-02 2021-03-04 ポリプラス バッテリー カンパニーPolyPlus Battery Company Vitreous solid electrolyte sheets of lithium ion conducting sulfur-based glass and associated structures, cells and methods
US11631889B2 (en) 2020-01-15 2023-04-18 Polyplus Battery Company Methods and materials for protection of sulfide glass solid electrolytes
US11646445B2 (en) 2014-12-02 2023-05-09 Polyplus Battery Company Standalone sulfide based lithium ion-conducting glass solid electrolyte and associated structures, cells and methods
US11749834B2 (en) 2014-12-02 2023-09-05 Polyplus Battery Company Methods of making lithium ion conducting sulfide glass
US11817569B2 (en) 2017-07-07 2023-11-14 Polyplus Battery Company Treating sulfide glass surfaces and making solid state laminate electrode assemblies

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007324079A (en) * 2006-06-05 2007-12-13 Mie Univ Positive electrode material for all-solid lithium battery
JP2008234843A (en) * 2007-03-16 2008-10-02 Idemitsu Kosan Co Ltd Electrode and member for all-solid secondary battery
US8597815B2 (en) * 2007-12-26 2013-12-03 Panasonic Corporation Nonaqueous electrolyte rechargeable battery
JP4563503B2 (en) * 2007-12-26 2010-10-13 パナソニック株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
US20100330410A1 (en) * 2007-12-26 2010-12-30 Panasonic Corporation Nonaqueous electrolyte rechargeable battery
JPWO2009081594A1 (en) * 2007-12-26 2011-05-06 パナソニック株式会社 Nonaqueous electrolyte secondary battery
WO2009081594A1 (en) * 2007-12-26 2009-07-02 Panasonic Corporation Nonaqueous electrolyte rechargeable battery
JP2009176541A (en) * 2008-01-23 2009-08-06 Idemitsu Kosan Co Ltd Solid electrolyte film, positive electrode film or negative electrode film for all-solid lithium secondary battery, forming method of these films, and all-solid lithium secondary battery
WO2013152906A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Robert Bosch Gmbh Electrochemical energy store and method for producing said electrochemical energy store
KR20150136397A (en) * 2014-05-27 2015-12-07 현대자동차주식회사 All-solid state secondary battery using hybrid electrolyte
KR101592698B1 (en) * 2014-05-27 2016-02-12 현대자동차주식회사 All-solid state secondary battery using hybrid electrolyte
JP2021036528A (en) * 2014-12-02 2021-03-04 ポリプラス バッテリー カンパニーPolyPlus Battery Company Vitreous solid electrolyte sheets of lithium ion conducting sulfur-based glass and associated structures, cells and methods
US11646445B2 (en) 2014-12-02 2023-05-09 Polyplus Battery Company Standalone sulfide based lithium ion-conducting glass solid electrolyte and associated structures, cells and methods
US11646444B2 (en) 2014-12-02 2023-05-09 Polyplus Battery Company Vitreous solid electrolyte sheets of Li ion conducting sulfur-based glass and associated structures, cells and methods
US11749834B2 (en) 2014-12-02 2023-09-05 Polyplus Battery Company Methods of making lithium ion conducting sulfide glass
US11817569B2 (en) 2017-07-07 2023-11-14 Polyplus Battery Company Treating sulfide glass surfaces and making solid state laminate electrode assemblies
US11631889B2 (en) 2020-01-15 2023-04-18 Polyplus Battery Company Methods and materials for protection of sulfide glass solid electrolytes
US11876174B2 (en) 2020-01-15 2024-01-16 Polyplus Battery Company Methods and materials for protection of sulfide glass solid electrolytes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5348853B2 (en) Sulfide-based electrolyte molded body and all-solid battery comprising the same
JP5368711B2 (en) Solid electrolyte membrane, positive electrode membrane, or negative electrode membrane for all solid lithium secondary battery, method for producing the same, and all solid lithium secondary battery
JP4989183B2 (en) Electrode and solid secondary battery using the same
JP2007311084A (en) Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery
JP5848801B2 (en) Lithium ion conductive solid electrolyte sheet and method for producing the same
JP5841384B2 (en) Negative electrode composite and all solid lithium ion battery using the same
JP5615551B2 (en) Heat-resistant positive electrode mixture and all-solid lithium secondary battery using the same
JP2008234843A (en) Electrode and member for all-solid secondary battery
JP6085318B2 (en) Electrode material and lithium ion battery using the same
JP2008135287A (en) All-solid battery member and manufacturing method of the member, and all-solid battery
JP2008103204A (en) Cathode active material and secondary battery using it
JP2008103288A (en) All-solid battery
JP2008103280A (en) Positive electrode plied timber and all-solid secondary battery using it
JP2008027581A (en) Electrode material, electrode, and all-solid secondary battery
JP2008103284A (en) All-solid battery
JP2008103203A (en) Solid electrolyte and all-solid secondary battery using it
JP2008103229A (en) Manufacturing method of solid electrolyte molded body and full solid battery provided with the same
JP2008021424A (en) Electrolyte, member for battery, electrode, and all-solid secondary battery
JP2008103146A (en) Solid electrolyte and secondary battery using it
JP5001621B2 (en) Solid electrolyte and solid secondary battery using the same
JP2013222530A (en) All solid state battery and method for charging/discharging all solid state battery
JP2008103287A (en) Method for forming inorganic solid electrolyte layer
JP2010033877A (en) Electrode mixture and all-solid secondary battery using the same
JP5096722B2 (en) Battery material manufacturing method and all solid state battery
JP2008103285A (en) All solid bipolar battery